HKD-1型航空润滑油特征剪切应力及有效粘压系数确定的研究

在球盘式拖动力试验机上,对HKD-1型航空润滑油进行拖动力测量,给出了根据拖动力试验曲线的非线性上升段确定润滑油有效粘压系数和特征应力的方法,对HKD-1型航空润滑油在试验条件下的粘压系数和特征应力进行分析,并建立了其计算公式.结果表明:特征应力和有效粘压系数的求解方法简单合理,其计算公式的拟合精度较高,可为轴承动态特性设计提供计算依据;随着接触压力、入口油温和滚动速度增加,HKD-1型航空润滑油的特征应力增大,其粘压系数减小;滚动速度对特征应力和粘压系数的影响小于接触压力和入口油温.     

NY—1型高压毛细管式粘度计的工作原理与测试结果的数据处理

本文对自行研制的NY-1型高压毛细管式粘度计的工作原理及其测试结果的数据处理方法作了论述,指出这种粘度计可以测量润滑油在100MPa以内的粘度,通过测量和计算还可以求出润滑油的压-粘系数α值,并且能够在10—150℃内进行加热和控温,因而能够测量润滑油在较宽温度范围内的压-粘关系。     

高速极重载热弹流润滑分析

求出了高速极重载工况下线接触热弹性流体动力润滑问题的数值解,并对摩擦副进行了应力分析。指出粘度高和粘压系数大的润滑油虽可增加油膜厚度,但亦会加速表面的疲劳磨损。     

落柱式高压粘度装置的研制与压粘试验结果

作者研制了一台可测试润滑油在高压下的粘度和密度的落柱式高压粘度装置。本装置采用了新型高压粘性动密封和新型高压流变平垫静密封,经1200MPa试压、1000MPa压力下48小时保压和使用试验证明均无泄漏。用本装置所获得的压粘数据的重现性好、灵敏度高、可比性强。     

不同围压实验变形物质中的微观滑移方式标志研究

通过不同围压条件下岩石破裂粘滑或稳滑实验样品的微观对比观测研究，分析了压力对滑移方式标志的可能影响，提出在不同围压条件下，变形物质中赋存的微观粘滑或稳滑的识别标志，为类似围压条件下形成的天然样品微观滑移方式标志的识别提供了实验判据。     

液粘离合器摩擦特性及热负荷特性研究

本文针对新型液粘离合器的摩擦系数和热负荷进行试验研究,其中摩擦系数是液粘离合器特性的核心衡量指标,通过摩擦学理论研究,确定液粘离合器的摩擦状态,找到适用的试验方法对其进行了测试计算,根据结果进行分析,得出液粘离合器在不同转速差、不同入口油温以及不同正压力的摩滑状态时摩擦系数的变化趋势,并得到不同转速差对摩擦系数的影响公式;应用润滑油流量和摩擦功率损失计算液粘离合器的热平衡温度,并通过试验对摩擦片的热负荷进行了研究,对比分析液粘离合器热量散失的方式,发现液粘离合器摩擦片摩滑状态的热负荷计算公式有待改进;针对摩擦片轴向温度分布不平衡,制定了润滑流量的匹配结构优化方案.     

轧带的润滑力学分析

本文耦合了流体动力润滑理论,经典轧制理论及弹性接触变形理论,并计入了润滑油的压粘效应和轧制材料的硬化效应等因素,运用有限元法和边界元法等计算方法,分别得到了刚性轧辊下的理论解、弹性轧辊下的Boussinesq解及边界元解,预示了轧带工作区的压力、剪应力以及膜厚的分布规律,确定了最小油膜厚度,并对计算结果与实验结果进行了比较。     

考虑粘压效应的两圆柱EHL非线性问题的有限元解

主要符号裹石赫芝压力区半宽E:,石,拉压弹性模量 1I“‘=人汤o滩m inH~H。二H二;nN矛PP= 1/l一川_1一次、=二居一-二二一十—. 2\七:七:/“:,“2圆柱圆周线速度。=之(“, 。:) 2详E产油膜厚度中心处油膜厚度 最小油膜厚度汤/R二人。/R=hm。。/R单元插值函数油膜压力户/E‘RZ圆柱半径~l)孕答君’R~李十李 入i代2 弹性变形留单位宽度上的载荷砂二兰止. E,R,整体坐标x,出口边界位置X一x/ba粘压系数拜润滑油粘度砰。进口处润滑油粘度aL,口2泊松比RI,1一R一、引言 齿轮、凸轮、滚柱轴承等机件的润滑问题,可模拟成承受一定载荷,具有一定…     

4106航空润滑油拖动特性研究

采用高速球-盘式拖动力试验装置测定了4106航空润滑油在不同载荷、滚动速度、入口油温及滑滚比下的拖动系数,分析了润滑油的拖动特性,建立了拖动系数的简单计算公式.结果表明:4106航空润滑油的拖动系数随着载荷变化出现转折;在高速和高压条件下,4106航空润滑油呈现非牛顿特性;当入口油温较低时润滑油的热效应较显著;随着载荷增大,入口油温和滚动速度对拖动系数的影响减小;理论计算结果同实测值吻合良好.     

航空发动机轴承腔润滑的气液两相均匀流研究

基于轴承腔中润滑油的两相均匀流动模型,采用湍流模式和有限差分数值方法计算轴承腔内三维定常N-S方程,对腔内润滑油的气液两相均匀流动特性进行研究,以获得气液两相均匀流条件下润滑油流场、压力场和速度场在轴承腔内的分布情况,分析转子转速、含气率和润滑油进口速度对润滑油出口压力以及润滑油与壁面之间剪切力的影响,同时对单相流和两相均匀流润滑性能差异进行比较.结果表明,转子转速、含气率和润滑油进口速度对润滑油出口压力和腔内壁面与润滑油间的平均剪切力具有不同影响,而采用2种流动模型计算出的轴承腔润滑油出口压力的差异较大,同时支持了开展航空发动机轴承腔润滑两相流动分析的必要性.     

燃油稀释对柴油机油性能影响规律研究

以CK-4 15W40柴油机油为基础油，通过添加不同比例(质量分数分别为5%、10%、15%和20%)的0#柴油制备了不同燃油稀释比例的柴油机油，对稀释油品的基本理化性能(黏度、倾点、闪点和酸碱值)进行了测试. 采用曲轴箱模拟试验仪、加压差示扫描量热试验仪、点接触光弹流润滑试验台以及SRV试验机对稀释前后油样进行了结胶性能、抗氧化性能、弹流润滑以及边界润滑性能进行了研究. 结果表明:燃油稀释后的柴油机油黏度和闪点明显下降，倾点未发生明显变化，酸碱值和抗氧化性能有一定程度的降低. 弹流润滑条件下发动机油的油膜厚度降低，同时燃油稀释后柴油机油在边界润滑条件下的减摩与抗磨性能有所下降.      

润滑条件下钢表面氧化膜结构的SAM研究

作者在球-盘式摩擦磨损试验机上采用阶梯式加载和20~#机油滴注式润滑进行了GCr15钢球对45~#钢盘的摩擦磨损试验。通过摩擦系数的变化记录了在不同滑动速度下摩擦磨损状态发生转化时的临界载荷,从而获得了反映摩擦副摩擦学特性的P-V图,并用扫描俄歇微探针仪(SAM)研究了该摩擦副处于不同状态时表面氧化膜的结构,提出了钢表面氧化膜的结构层次模型,论证了钢的摩擦磨损特性与氧化膜结构之间的关系。     

由润滑油密度求黏度的新黏压关系式探讨

研究了润滑油密度与黏度的关系,并提出了一个由密度求黏度的新黏压关系式.以Dowson-Higginson密度公式为媒介,新公式只改变一个常数可退化为Barus黏压关系,而改变两个常数可退化为Doolittle自由体积黏压关系.用Dowson-Higginson密压关系消去密度,新公式具有与Roelands黏压关系相同的结构,但对应常数各不相同.以squalane油为例,给出了由实验数据确定新公式中两个待定常数的简单方法,而如此确定下来的新公式可以与全部实验数据吻合良好.应用新公式计算黏度并以squalane油品为润滑剂,可顺利求得等温椭圆接触弹性流体动力润滑的数值解,说明新公式具有良好的适应性.     

运动黏度在FLC薄膜-白油固液复合润滑体系中的作用

利用直流等离子体沉积技术制备了含氢类富勒烯碳膜(FLC),在工业级白油润滑条件下考察了FLC薄膜润湿性、摩擦学特性和白油运动黏度对整个固液复合润滑体系的影响。研究结果表明:在5~150 mm~2/s的考察范围内,白油的运动黏度越小,其对FLC薄膜的润湿性越好;随着运动黏度的增大,白油分子量增加且分子链变长,在薄膜表面油膜吸附增强,油膜厚度增加,FLC薄膜摩擦系数逐渐减小,于32 mm~2/s时达到最小值(0.114),随着黏度进一步增大,过高的运动黏度增加了黏性阻力和摩擦阻力,FLC薄膜摩擦系数反而上升;同时,FLC薄膜的磨损率随黏度增大而减小,当黏度超过26 mm~2/s之后,变化幅度趋缓。     

计及机体变形的内燃机主轴承弹性流体动力润滑分析

针对某四行程四缸内燃机曲轴主轴承,考虑机体变形因素的影响,进行了曲轴轴承弹性流体动力润滑分析.计算中采用动力学法进行曲轴轴承的润滑分析,采用变形矩阵法计算油膜压力作用下轴承表面的变形.结果表明,与不考虑机体变形影响相比,计入机体变形影响时轴承轴心轨迹基本没有改变,在1个工作循环中的大部分时间轴承最大油膜压力、最小油膜厚度、端泄流量和轴颈摩擦系数几乎没有变化,仅在某些时刻附近轴承最大油膜压力略有减少,轴承最小油膜厚度略有增加.因此在计算精度要求不是非常高的情况下,曲轴主轴承润滑分析可以不考虑轴承表面因油膜压力作用产生的弹性变形的影响.     

环境因素对步进摩擦系数的影响

为了减少滑摔事故的发生率,结合常见的步进摩擦配副材料和工况条件,采用Mark II止滑试验机研究了环境因素对步进摩擦系数的影响。结果表明：单一因素和因素间的相互作用对步进摩擦系数都有影响。在所有影响因素中,试验条件的影响最显著。干态下的摩擦系数最大,油态下的摩擦系数最小,且接近于零,其他几种润滑态的摩擦系数区别不大。因素之间的相互作用表明当试验条件一定时,上下试样的摩擦系数基本保持相同的变化趋势,但此规律会随试验条件的改变而发生变化。摩擦系数的变化归因于材料的表面特性和液体的润滑效应。     

氮化钛硬质薄膜在不同种类润滑油下的摩擦学性能研究

采用球-盘摩擦试验机分别考察了氮化钛硬质薄膜与轴承钢和氮化硅陶瓷组成的摩擦副在不同种类润滑油条件下的摩擦学性能,并表征了其磨痕表面形貌与元素成份.结果显示:与Ti N硬质薄膜干摩擦性能相比,润滑油可显著降低摩擦系数,延长磨损寿命,且具有较长烷基碳链的润滑油性能较优;当上试球材料不同时,其油润滑条件下的性能亦不同.相同润滑油条件下,氮化硅球作为摩擦副时,其润滑性能优于轴承钢球.磨痕表面形貌及能谱分析结果表明:具有较长烷基碳链的润滑油在摩擦副研磨滑动过程中起到油性剂的作用,而短碳链硅油分子结构中含有氯元素,虽通过摩擦化学反应生成边界润滑膜,但不完整致密,以致短时间内润滑失效.     

纳米铜润滑油添加剂的摩擦磨损特性及其机理研究

设计了4种试验方案,对比研究了不同摩擦试验条件下粒径为20 nm的铜添加剂对摩擦副的修复作用,考察了纳米铜添加剂在不同润滑油中的抗磨减摩性能,探讨了纳米铜添加剂的作用机理.结果表明:在摩擦过程中,纳米铜添加剂能够在磨损表面形成由粒径为0.1 μm团状物构成、低剪切强度的保护软膜,可以减小粘着磨损和磨粒磨损,使纳米铜添加剂表现出良好的抗磨减摩性能;对于基础润滑油650SN,纳米铜添加剂能够使其摩擦系数降低48%、磨痕宽度降低21%;对于坦克机油50CC,纳米铜添加剂能够使其摩擦系数降低40%、磨痕宽度降低33%;同时,铜保护膜修复了磨损表面的微坑和损伤,对摩擦副起到了有效的保护和修复作用.     

进口润滑条件对活塞环-缸套摩擦副润滑性能的影响

目前内燃机活塞环-缸套摩擦副润滑分析中,活塞环与缸套之间的润滑状态一般假设为充分润滑或固定状况的贫油润滑,不是通过对实际润滑油膜形成情况的分析确定.本文中以一多缸四行程内燃机为研究对象,基于润滑油流量以及控制体体积变化方程,建立活塞环-缸套间润滑油的流动模型,进行了不同进口处润滑油膜供给量对活塞环-缸套摩擦副润滑特性的影响分析.结果表明:活塞环进口处的润滑条件对活塞环-缸套摩擦副的润滑性能有显著影响;进口处润滑油供给量增加,活塞环-缸套摩擦副的最小油膜厚度增加,最大油膜压力、微凸体作用力、摩擦力和功耗均相应减小;进口处供给油膜厚度较小的情况下,增加油膜供给厚度可以明显改善活塞环-缸套摩擦副的润滑性能.